矿化胶原纤维束的多尺度增韧机理

目的建立骨骼亚微观尺度上矿化胶原纤维束的断裂力学模型,探索纤维束的微观结构与断裂力学性质的关系,揭示多尺度增韧机理。方法在亚微观尺度上,骨骼的主要组成成分矿化胶原纤维束呈现出交错排列方式;而单根纤维是由纳米尺度的矿物质以交错排列的方式嵌入到蛋白质中构成。通过考虑矿化胶原纤维束的多尺度分层结构,结合实验观测到的纤维与纤维外基质脱粘现象,建立了纤维束的多尺度断裂力学模型,并开展了裂纹扩展的数值模拟。